Wie kann die Last-Mile-Konnektivität im Bereich der industriellen Steuerung hergestellt werden?
Vom 19. bis 23. September fand in Shanghai die 23. China International Industry Fair (bezeichnet als „CIIF“) mit großer Bedeutung statt. Im Rahmen dieser Veranstaltung wurde der Expertenausschuss für Industrial Network Bus (AUTBUS) im Bereich der intelligenten Fertigung unter der Leitung des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie offiziell gegründet.
Im Mai dieses Jahres wurde die erste Reihe internationaler Standards für ein vollständig auf dem Internet Protocol (IP) basierendes industrielles Steuerungsprotokoll, die sogenannte Automation Bus (AUTBUS)-Serie, vom Technischen Komitee für industrielle Messung und Steuerung der International Electrotechnical Commission offiziell veröffentlicht und Automatisierung (IEC/TC65). Zu diesen Standards gehören IEC 61158-3-28:2023 Data Link Layer Services, IEC 61158-4-28:2023 Data Link Layer Protocol, IEC 61158-5-28:2023 Application Layer Services und IEC 61158-6-28:2023 Application Layer Protocol und IEC 61784-1-22:2023 Industrial Network Profiles – 5 Standards für industrielle Kommunikationstechnologie.
Herkömmliche Feldbustechnologien haben Schwierigkeiten, den Anforderungen des Zeitalters der intelligenten Fertigung gerecht zu werden.
AUTBUS stellt eine neue Art zeitkritischer breitbandiger Industrial Internet of Things (IIoT)-Technologie dar. Es führt Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), eine häufig verwendete drahtlose Kommunikationstechnologie, in den Bereich der kabelgebundenen industriellen Kommunikation ein. Diese Innovation löst das kritische Problem des Determinismus im industriellen IoT mit Nachrichtenübermittlungszeiten von nur 8 Mikrosekunden. Darüber hinaus unterstützt es eine einheitliche Adressierung auf Basis von IPv6 und ermöglicht so eine vollständig IP-basierte Lösung sowohl für IT- als auch für OT-Netzwerke. Diese Technologie ermöglicht die Übertragung zeitkritischer Daten in der industriellen Steuerung und Daten mit hoher Bandbreite wie visuelle Bilder auf einem einzigen Bus. Damit wird die Herausforderung der Bandbreitenübertragung für das industrielle IoT gelöst und die Grundlage für eine umfassende Einführung und weitverbreitete Anwendung gelegt.
Die zunehmende Menge an Echtzeitdaten, die für intelligente Fabriken und Industrie 4.0 erforderlich sind, übersteigt die Möglichkeiten bestehender Feldbustechnologien. Die Anwendung der Hochgeschwindigkeits-Feldbustechnologie in industriellen Umgebungen ist in der heutigen Technologielandschaft zu einer dringenden Notwendigkeit geworden.
Der Hauptgrund dafür liegt darin, dass die weit verbreiteten Feldbus-Kommunikationstechnologien in der Prozessindustrie ihren Ursprung in den 1990er Jahren haben und den technologischen Standards dieser Zeit entsprechen. Aufgrund der Natur der Prozessindustrie verlief die Entwicklung der industriellen Feldbustechnologie langsam. Veraltete Technologien dominieren weiterhin den Mainstream der industriellen Kommunikation.
AUTBUS bringt Hochgeschwindigkeits-Feldbustechnologie in den industriellen Bereich.
Ein neuer industrieller Hochgeschwindigkeits-Feldbus namens AUTBUS ist entstanden, um die Integration der Hochgeschwindigkeits-Feldbustechnologie in industrielle Umgebungen zu versuchen.
AUTBUS ist ein industrieller Feldbus, der ein nicht überbrücktes Zweidrahtmedium nutzt. Es ist in der Lage, mehrere Knoten, hohe Bandbreite, Echtzeitfähigkeiten und Übertragung über große Entfernungen zu unterstützen. Die Busdatenbandbreite erreicht 100 Mbit/s, bei einer maximalen Übertragungsentfernung von 500 Metern, einer minimalen Zykluszeit von 8 Mikrosekunden und maximal 256 Knoten.
AUTBUS wird für die Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Datenübertragung sowie für Anwendungen in der Automatisierungssteuerungsindustrie wie Prozesssteuerung und diskrete Steuerung verwendet. Es ist kompatibel mit ISO/IEC/IEEE 802.3 Ethernet, IPv6 und anderen Anwendungen.
Ein AUTBUS-Bussystem kann 254 effektive Knoten unterstützen, wobei einer als Steuerknoten und der Rest als Endbenutzerknoten fungiert. Der Steuerknoten ist für die Verwaltung, Zuweisung und Rückgewinnung von Systemressourcen verantwortlich und stellt gleichzeitig die Systemkonfiguration und Kommunikationsbandbreitenzuweisung für alle Knoten in Echtzeit bereit.
AUTBUS verwendet eine busbasierte Netzwerkkonfiguration und stellt Datendienste mit fester Bandbreite und Datendienste mit variabler Bandbreite für Burst-Daten entweder durch Systemvorkonfiguration oder dynamische Zuweisung bereit. Es überträgt zuverlässig regelmäßig abgetastete Daten, Burst-Kontrolle, Alarme und IPv4/IPv6-Daten im ISO/IEC/IEEE 8802-3-Ethernet-Format auf der Grundlage zeitgesteuerter Ereignisse und bietet deterministische Datenübertragungsdienste mit hochpräziser Taktsynchronisierung.
Auf AUTBUS basierende Module wie intelligente Entscheidungsmodule, mobile Wahrnehmungsmodule, intelligente Positionierungsmodule, Kartenarchitekturen und schnelle Navigation werden Edge Computing, Agilität und Intelligenz in Bewegungssteuerungssystemen ermöglichen. Es wird in verschiedenen Branchen eine entscheidende Rolle spielen, darunter intelligente Netze, Kernkraft, Windkraft, Solarenergie, Petrochemie, Schienenverkehr, städtische Versorgungstunnel, Bergbau, Metallurgie, Wassermanagement, unbemannte Fahrzeuge, Robotik, intelligenter Transport und Schifffahrt.
Die erfolgreiche Veröffentlichung der internationalen AUTBUS-Standards stellt eine internationale Anerkennung der chinesischen Entwicklung und Anwendungserfolge im Bereich der industriellen Kommunikationstechnologie dar, wobei AUTBUS eine Vorreiterrolle spielt. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Stärkung des internationalen Einflusses Chinas bei Technologiestandards im Bereich der intelligenten Fertigung und bietet wichtige technologische Unterstützung für die systematische Weiterentwicklung der intelligenten Fertigung in China.
Der bereitgestellte Text diskutiert die Entstehung von AUTBUS, einer industriellen Hochgeschwindigkeits-Feldbustechnologie, und ihre Bedeutung für die Bewältigung der Herausforderungen der modernen industriellen Kommunikation. Es unterstreicht auch die Kompatibilität mit neuen Technologien wie IPv6 und seine potenziellen Anwendungen in verschiedenen Branchen.
Eine umfassende Einführung in die spezifischen Details von AUTBUS finden Sie im PDF-Dokument unter dem folgenden Link: AUTBUS – Ausführliche Einführung .
Bitte schauen Sie sich das Dokument an, um ein tieferes Verständnis der AUTBUS-Technologie und ihrer Anwendungen zu erhalten.